(57)【要約】【課題】いろいろな大きさの伸び計を供試体破断時の落下から保護する。【解決手段】クロスヘッド５の下面にはその長手方向に沿ってレール１２が取り付けられており、レール１２には長手方向にＴ溝が形成されている。フック１３は一端がかぎ状で、他端がレール１２に形成されているＴ溝に係合する形状とされ、レール１２の長手方向の任意の位置にフック１３を装着できる。この長手方向位置は伸び計の大きさによって最適位置を選べる。供試体Ｓに取り付けられた伸び計１０には、供試体が破断したときに伸び計１０を吊り下げるためのワイヤ１１が取り付けられ、そのワイヤ１１の先端はループ状に形成されている。ワイヤ１１のループ部をフック１３のかぎ状部分にかけることによって、伸び計１０が供試体Ｓから外れた場合に伸び計を吊り下げてその重量を支えることができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基部に立設された１対の柱と、この１対の柱の間に渡されて水平方向に延在し、駆動機構により上下方向に移動することによって供試体に試験力を負荷するクロスヘッドと、供試体の伸びを計測するために供試体に取り付けられる伸び計を有する材料試験機において、前記クロスヘッドに取り付けられて前記クロスヘッドの長手方向に沿って延在し、前記伸び計を吊り下げるためのワイヤを係止する係止部を有するレールを備え、この係止部を使用した前記ワイヤの係止位置は前記レールの長手方向の任意の位置に設定できることを特徴とする材料試験機。
【請求項２】
請求項１に記載の材料試験機において、前記係止部は前記レールの長手方向について一様な断面形状をもつ形状であることを特徴とする材料試験機。
【請求項３】
請求項２に記載の材料試験機において、前記係止部はＴ型溝またはアリ溝であることを特徴とする材料試験機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の材料試験機において、前記係止部に係合して前記レールの長手方向にスライド可能なフックを備えることを特徴とする材料試験機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は供試体の材料としての特性を計測する材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な材料試験機は供試体に対して引張や圧縮の負荷を与える負荷機構と供試体の変形量を測定する歪測定機構を備えている。金属板の引張試験を例にして概略を説明すると次のようになる。規定の大きさに成形された供試体はその両端が上下のチャックによって掴まれるように試験機に装着される。その２つのチャックのうち、下側のチャックは試験機のベースに固定され、上側のチャックは上下に移動可能なクロスヘッドに固定されている。クロスヘッドと上側チャックとの間にはロードセルが介装され上側チャックを通じて供試体に加えられる引張力が測定できるようになっている。試験が始まるとクロスヘッドは上方に駆動され両チャック間に装着された供試体が引張力を与えられる。その力は上述のロードセルによって測定され、供試体の伸び方向の歪量は別途供試体に装着される伸び計などによって測定される。これらの測定値から供試体の材料としての特性が計測され算出される。
【０００３】
供試体へ試験力を加える負荷機構には様々な方式のものが実用化されている。その負荷機構として油圧シリンダを使用するものがあり、別の方式として、ネジ棹を回転することによってネジ棹に螺合したナットに結合されたクロスヘッドを直線的に駆動し負荷機構とするものがある。
【０００４】
供試体の伸びを測定する伸び計にも歪みゲージ式伸び計や、エンコーダ式伸び計、さらにはビデオカメラ式伸び計など、さまざまな方式のものがある。代表的な伸び計である歪みゲージ式伸び計には歪みゲージが内蔵されており、この歪みゲージ部分から突き出た２本のアームを有している。この２本のアームの先端を基準となる２点（上下の標線位置）で接触するように供試体に装着する。供試体の伸びに伴って２つのアームの先端が開いていき、それに対応して歪みゲージの出力が変化することを計測して伸びを測定する。
【０００５】
試験が進行して供試体が破断する段階となると、供試体に装着していた伸び計にも大きな影響が及ぶので、供試体の破断の前後に供試体から伸び計を離脱させる工夫をする場合がある。このようなときに伸び計が試験機から転落すると伸び計が破損してしまうので、伸び計をワイヤやバネによって試験機のクロスヘッドにつなぎとめておくことが行われる。そのワイヤのクロスヘッド側への固定方法としては、マグネットスタンドを利用してクロスヘッドに磁力で固定したり、クロスヘッドにワイヤ取付用の穴を設けたりしている。
【０００６】
ワイヤ等を利用して伸び計をクロスヘッド等へ取り付ける例は特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２２７３３０号公報（図１）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
ワイヤのクロスヘッド側への固定にマグネットスタンドを用いる場合は、マグネットスタンドの質量が大きいためクロスヘッド下面に取り付けたり取り外したりする際に落下する恐れがある。また、マグネットスタンドは比較的大きいので美観を損なうという問題もある。またクロスヘッド自身にワイヤ取付用の穴を設ける場合は伸び計の大きさが変わった場合には最適な位置にワイヤを取り付けることができない。複数の取付用の穴を開けておけば、ある程度は対応できるものの汎用性に欠けている。
【０００８】
本考案はこのような課題に鑑みてなされたものであり、いろいろな大きさの伸び計に対応して最適な位置に吊持のためのワイヤを取り付けられる材料試験機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、上記課題を解決するために、基部に立設された１対の柱と、この１対の柱の間に渡されて水平方向に延在し、駆動機構により上下方向に移動することによって供試体に試験力を負荷するクロスヘッドと、供試体の伸びを計測するために供試体に取り付けられる伸び計を有する材料試験機において、前記クロスヘッドに取り付けられて前記クロスヘッドの長手方向に沿って延在し、前記伸び計を吊り下げるためのワイヤを係止する係止部を有するレールを備え、この係止部を使用した前記ワイヤの係止位置は前記レールの長手方向の任意の位置に設定できることを特徴とする。
【００１０】
クロスヘッドの長手方向に延在するレールを設け、このレール上の任意の位置で伸び計を吊り下げるためのワイヤを係止することができるので、伸び計の大きさや長さに対応して最適な位置にワイヤの係止位置を位置決めすることができる。
【００１１】
上記の係止部は前記レールの長手方向について一様な断面形状をもつ形状とすることで、係止位置をこのレール上をスライドさせて使用することが容易である。一様な断面形状としてはレール表面に形成された凹部すなわち溝のような形状でもよいし、レール表面から突き出た凸部でもよい。より具体的には、係止部はＴ型溝またはアリ溝とすることができる。
【００１２】
さらに、上記の係止部に係合するフックを備えるようにしてもよい。このフックはレールの長手方向にスライド可能である。伸び計に取り付けられたワイヤの先端をループ状にしておけば、それを上記フックに簡単に引っ掛けられる構造となり、ワイヤ先端を特別な構造にしなくても簡単にワイヤを係合することができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の材料試験機は、クロスヘッドに係止位置が自在なワイヤ係合部を設けたので、いろいろな大きさや長さの伸び計に対応して、転落防止のワイヤを最適な位置に係止することができる。伸び計から伸びるワイヤを最適な位置に係止すれば、伸び計が供試体から外れた際にブランコのように大きく振れたりすることがなく安全に停止する。これにより各種の伸び計を転落事故から保護できるので、自由に伸び計を選択し最適な使用ができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案の材料試験機を図１に示す概略構成図によって説明する。試験機本体１はベース２の上にネジ棹３が左右に立設され（図ではネジ棹はカバーの中に隠れている）、その上部がヨーク４によって固定されている。ネジ棹３はベース２およびヨーク４に対して回転可能に固定されており、このネジ棹３にナットを介してクロスヘッド５が水平方向に取り付けられている。ネジ棹３をベース２に内蔵したモータ（図示していない）によって回転すると、クロスヘッド５は上下方向に駆動される。
【００１５】
クロスヘッド５の中央部にはロードセル６が固定されている。このロードセル６を介して供試体Ｓを掴むための上チャック８が固定され、ベース２の上面には上チャック８と対向するように下チャック９が配置されている。材料試験される供試体Ｓは上チャック８と下チャック９の間に装着され、ネジ棹３の回転に伴ってクロスヘッド５が上下することで引張や圧縮の力が供試体Ｓに与えられる。供試体Ｓに与えられる力はロードセル６で計測され、また、供試体Ｓの伸びは供試体Ｓに装着される伸び計１０によって計測され、供試体Ｓの材料としての特性が測定され演算される。
【００１６】
材料試験機としては図１に示した試験機本体１の他に機械系を駆動するための制御装置や、操作のための入力装置、試験結果を表示するための出力装置などが備わっている。それらは図１では図示を省略している。
【００１７】
クロスヘッド５の下面にはクロスヘッドの長手方向に沿ってレール１２が取り付けられており、レール１２には長手方向にＴ溝が形成されている。フック１３は一端がかぎ状の形状をしており、他端がレール１２に形成されているＴ溝に係合する形状となっていて、Ｔ溝内を自由に摺動することができる。そして、レール１２のＴ溝に簡単な操作で固定することができるので、レール１２の長手方向の任意の位置にフック１３を装着できる。
【００１８】
図２は図１のＡ−Ａ断面を示している。クロスヘッド５の下面の中央にレール１２が取り付けられている。レール１２の長手方向に沿って形成された断面がＴ字形状の溝の開口部が下方を向くようになっている。このＴ溝にフック１３が取り付けられている。フック１３の一端はレール１２のＴ溝に差し込める形状をしており、差し込んだ部分をたとえば９０度回転させることによってＴ溝の長さ方向の任意位置に固定することができる。フック１３の他端はかぎ状の形状をしており、ワイヤ等のループ状部分を引っ掛けることができる。
【００１９】
一方、供試体Ｓに取り付けられた伸び計１０には、供試体が破断したときに伸び計１０を吊り下げるためのワイヤ１１が取り付けられ、そのワイヤ１１の先端はループ状に形成されている。上述のフック１３のかぎ状部分にはワイヤ１１のループ部がかけられ、伸び計が供試体Ｓから外れた場合に伸び計１０を吊り下げて伸び計の重量を支えることができる。ワイヤ１１の長さはワイヤ１１をフック１３に引っ掛けたときに適度なたるみがあるような長さとする。
【００２０】
伸び計１０の大きさや重量は伸び計の種類によって異なるので、供試体Ｓに取り付けた場合に伸び計の重心位置と供試体との距離が異なってくる。ワイヤ１１の伸び計への取り付け場所は、ほぼその重心位置にすることが合理的であり、また、設計上の都合も考慮して取り付け場所は決定される。そうすると伸び計の種類によってワイヤ取り付け場所の供試体との距離が異なることとなる。したがって、伸び計の種類に応じてワイヤ１１のクロスヘッド５への取り付け位置も変更することが有効となる。本考案装置では、上述のフック１３のレール１２上の固定位置をレール１２の長手方向に沿って変更することで対応することができる。
【００２１】
上述の実施の形態ではレール１２に形成した係止部はＴ溝としたが、係止部の形状はこれに限られない。たとえば、Ｔ溝の代わりに断面が台形のアリ溝にすることもできる。また、溝の代わりにレールから突出した凸部を形成し、これに上述のフック１３を係合するようにしてもよい。図３にレールの断面形状の例を示す。図３（ａ）は断面形状がＴ字形をしているＴ溝２１であって、上述の説明と同じものである。図３（ｂ）は断面形状が台形をしたアリ溝２２である。図３（ｃ）は断面形状がＴ字型をしたＴ凸部２３である。これらの場合、フック１３の一端はレール１２の係止部の形状に合わせて、それと係合する形状としておく。そして、係止部の形状は、長手方向に一様な断面形状を持つものであれば、これら以外にもさまざまな形状が採用できる。
【００２２】
また、上述の実施の形態ではレール１２に係合するのはフック１３であり、そのフック１３にワイヤ１１を引っ掛ける構成としたが、フック１３を使用しないでワイヤ１１の先端にレール１２の係止部と係合する部分を直接的に形成しておいてもよい。そうすればフック１３は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本考案の材料試験機の概略構成図である。
【図２】本考案の要部の断面図である。
【図３】レールの断面形状の例である。
【符号の説明】
【００２４】
１…試験機本体、２…ベース、３…ネジ棹、４…ヨーク、５…クロスヘッド、６…ロードセル、８…上チャック、９…下チャック、１０…伸び計、１１…ワイヤ、１２…レール、１３…フック、２１…Ｔ溝、２２…アリ溝、２３…Ｔ凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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